La biopsia supone un alto grado de certeza en el diagnóstico ya que permite observar de forma directa el tipo de lesión celular o daño tisular.
Hay distintos tipos de biopsias, como las biopsias incisionales en las que sólo se toma un pequeño fragmento de la lesión con fines exclusivamente diagnósticos (p.e. biopsia por colonoscopia, punch de piel, biopsia bronquial, etc.) y biopsias excisionales en las que se obtiene toda o casi toda la lesión con fines terapéuticos y diagnósticos (p.e. prostatectomía radical, histerectomía, mastectomía, etc.).
El tejido se debe fijar (generalmente formol), se procesa y se incluye en parafina, para poder ser cortado en el microtomo en cortes muy finos de 2 a 4 micras. Estos cortes se tiñen con diversas técnicas para posteriormente ser analizados al microscopio por el anatomopatólogo que establecerá un diagnóstico.